ES2216186T3 - Procedimiento y aparato para la produccion y recuperacion de p-xileno. - Google Patents
Procedimiento y aparato para la produccion y recuperacion de p-xileno.Info
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Abstract
Un proceso para la producción y recuperación de para-xileno que comprende las etapas de (a) suministrar hidrógeno y una corriente de compuestos aromáticos mixta que contiene para, meta y orto-xilenos y olefinas a un reactor de columna de destilación que tiene una zona de destilación de reacción que contiene un catalizador hidrotratante no ácido en forma de estructura de destilación catalítica; (b) simultáneamente en dicha primera zona de destilación de reacción (i) poner en contacto la corriente de compuestos aromáticos mixta con el hidrógeno en presencia del catalizador hidrotratante no ácido para hidrogenar de forma selectiva prácticamente todas las olefinas contenidas en dicha corriente, y (ii) separar el C8 y los materiales más ligeros en ebullición del C9 y los materiales más pesados; (c) suministrar el C8 y los materiales más ligeros a una unidad de adsorción selectiva en la cual el para-xileno se separa del C8 y los materiales más ligeros restantes.
Description
Procedimiento y aparato para la producción y
recuperación de p-xileno.
La presente invención se refiere a la
recuperación de p-xileno a partir de corrientes de
compuestos aromáticos mixtas. Más específicamente, la invención se
refiere a un proceso en el cual se recupera p-xileno
a partir de una corriente de compuestos aromáticos mixta mediante
hidrogenación selectiva para separar olefinas seguida por adsorción
selectiva del p-xileno.
El para-xileno
(p-xileno) es un producto químico de importancia por
su uso en la producción de ácido tereftálico, el cual, a su vez,
tiene numerosos usos en la producción de resinas y fibras
sintéticas, vitaminas y otras síntesis farmacéuticas. El
para-xileno, por lo general, forma parte de una
corriente de compuestos aromáticos mixta que ha sido separada de
naftas de petróleo, principalmente reformados o destilados de
pirólisis, mediante extracción de disolvente. Independientemente del
método mediante el cual se produzca el p-xileno, el
efluente del producto es una mezcla de ortoxileno
(o-xileno), meta-xileno
(m-xileno), p-xileno y etilbenceno.
Por lo general, las proporciones son, aproximadamente, 50%
m-xileno, 20% p-xileno, 20%
o-xileno y 10% etilbenceno.
El etilbenceno se puede separar mediante
destilación fraccional, aunque esto puede resultar costoso. En el
pasado, el p-xileno se separaba mediante
cristalización fraccional pero el método más común en la actualidad
es mediante adsorción selectiva en un tamiz molecular, según se
describe con mayor detalle a continuación. Dicho proceso y sus
antecedentes se describen en la Patente de los Estados Unidos de
Norteamérica Nº 3.895.080. La Patente de los Estados Unidos de
Norteamérica Nº 3.943.184 describe con mayor detalle la separación
de adsorbentes de p-xileno.
La Patente de los Estados Unidos de Norteamérica
Nº 5.431.888 describe un reactor de columna de destilación de usos
múltiples en el cual se deposita un catalizador de hidrogenación
debajo de un catalizador de eterificación para realizar el
hidrotratamiento de una isoolefina que contiene nafta ligera de una
unidad de craqueo catalítico fluido para separar diolefinas y
mercaptanos.
La Patente de los Estados Unidos de Norteamérica
Nº 5.087.780 expedida a Arganbright describió un proceso para la
hidroisomerización de butenos que utiliza un catalizador de óxido de
paladio soportado sobre alúmina dispuesto en una estructura para ser
utilizado tanto como catalizador como destilación en un reactor de
destilación catalítica.Se observó también la hidrogenación de
dienos. La solicitud de patente PCT WO 95/15934 describe un proceso
para la hidrogenación selectiva de las diolefinas y compuestos
acetilénicos en corrientes de hidrocarburos alifáticos ricos en
olefinas en los cuales la hidrogenación selectiva se lleva a cabo a
una temperatura que oscila entre 4,5 y 149ºC (40 a 300ºF) bajo
presión parcial de hidrógeno baja en el intervalo de entre
aproximadamente 0,7 kPa y menos de 483 kPa (absoluta) a 0 - 2413
kPa (manométrica) en un reactor de columna de destilación que
contiene un catalizador de hidrogenación que sirve como componente
de una estructura de destilación, tal como PdO soportado revestido
por una malla metálica tubular.
Las impurezas de los hidrocarburos olefínicos
comúnmente se encuentran en las corrientes de proceso de
hidrocarburos que contienen compuestos aromáticos tales como los que
se originan en el reformado o craqueo al vapor de naftas. Como
alternativa, también se pueden formar olefinas como subproductos en
una gran cantidad de procesos petroquímicos, incluyendo la
isomerización mencionada anteriormente. La separación de estas
olefinas es importante cuando la corriente ha de ser separada
utilizando tamices moleculares, ya que las olefinas ocuparán
capacidad dentro del tamiz y, por lo tanto, atentarán contra la
realización de la separación. Una práctica actual para separar
olefinas incluye el uso del proceso de tratamiento con arcilla que
utiliza adsorción selectiva, en el cual la corriente de hidrocarburo
se pone en contacto con una arcilla tal como bentonita activada,
arcilla de Attapulgus, tierra de fuller, Superfitrol, Floridina, y
otras similares. Estas arcillas se componen principalmente de
mezclas cristalinas y amorfas de sílice y alúmina, pero se
distinguen fácilmente de la estructura y cristalinidad de las
zeolitas de aluminosilicatos
cristalinas.
cristalinas.
Los compuestos aromáticos C_{8} han sido
isomerizados para producir p-xileno utilizando
zeolitas como en el proceso de Octarefinado. El proceso de
Octarefinado y las mejoras hechas a éste se describen en detalle en
la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Nº 3.856.872.
La Patente de los Estados Unidos de Norteamérica
Nº 4.118.429 describe un proceso combinado para la producción y
recuperación de p-xileno. La corriente aromática
mixta se suministra a un hidrotratador (si hay olefinas presentes) o
directamente a una columna de destilación para separar tanto el
C_{7} y el material más ligero como el C_{9} y el material más
pesado. Los C_{8} se suministran luego a una unidad de separación
con tamiz molecular. El efluente agotado en p-xileno
de la unidad de separación se suministra a un reactor de
isomerización en el cual se produce una mezcla de xileno de
equilibrio. El efluente de la unidad de isomerización se suministra
luego al hidrotratador (junto con la corriente de alimentación si
contiene olefinas) para separar las olefinas. El efluente del
hidrotratador se combina luego con la nueva corriente de
alimentación de la unidad de separación con tamiz molecular. En
términos generales, la referencia muestra un proceso integrado
complejo.
La presente invención es un proceso para
recuperar p-xileno altamente puro a partir de
corrientes aromáticas mixtas que contienen impurezas olefínicas y
que comprende la combinación de fraccionamiento e hidrotratamiento
en un reactor de columna de destilación simple en el cual los
C_{9} y los materiales más pesados se separan como fondos y los
compuestos aromáticos C_{8} hidrotratados se separan como
productos de cabeza para ser suministrados a una unidad de
separación con tamiz molecular en la cual el
p-xileno se adsorbe de manera selectiva. Los
refinados agotados en p-xileno de la unidad de
separación con tamiz molecular pueden volver a suministrarse a un
reactor de isomerización.
La separación adsortiva puede seleccionarse de
una cualquiera en la técnica pero típicamente utilizará un tamiz
tipo X y/o Y para adsorber los p-xilenos en forma
selectiva. El tamiz se pone luego en contacto con un desorbente, tal
como tolueno, para desplazar el p-xileno adsorbido
selectivamente.
La figura es un gráfico esquemático de proceso de
una realización preferida de la invención que utiliza hidrogenación
por destilación catalítica e isomerización de paso directo y lecho
fijo.
La corriente de compuestos aromáticos que resulta
útil en la presente invención puede ser derivada de una fuente
cualquiera. En términos generales, las proporciones son 50%
m-xileno, 20% p-xileno, 20%
o-xileno y 10% etilbenceno. Las impurezas
olefínicas,por lo general, están presentes en cantidades menores que
10.000 ppm en peso, por ejemplo, 5.000 a 7.000 ppm en peso. Las
impurezas olefínicas son materiales que entran en ebullición en el
intervalo de la fracción aromática que es procesada para recuperar
el p-xileno. Éstos son, en su mayoría, hidrocarburos
y pueden incluir mono y poli-instauraciones, tales
como butadienos, hexenos, heptenos, octenos, nonenos y otros
similares.
La separación de p-xileno de
corrientes de compuestos aromáticos C_{8} mixtas puede lograrse
mediante adsorción selectiva utilizando ya sea zeolitas de
aluminosilicatos cristalinas tipo X o Y, como ya se conoce en la
técnica. Estas zeolitas que actúan como tamiz molecular contienen
sitios catiónicos intercambiables que, a través de intercambio de
iones, estarán preparados para contener uno o más cationes metálicos
del grupo litio, potasio, berilio, magnesio, calcio, estroncio,
bario, níquel, cobre, plata, manganeso y cadmio. En términos
generales, se han preferido los cationes de los metales de los
Grupos I-A y II-A; se prefiere
especialmente una zeolita tipo X o tipo Y que contiene tanto potasio
como bario.
Se pueden utilizar adsorciones tanto de fase
líquida como de fase gaseosa en la sección de separación del
presente proceso. La fase líquida requiere niveles de temperatura
relativamente menores, los cuales mejoran la selectividad de la
zeolita con respecto al p-xileno. Las condiciones de
adsorción-separación típicas incluyen temperaturas
dentro del intervalo que oscila entre aproximadamente 38º y 205ºC
(100ºF a aproximadamente 400ºF) y presiones dentro del intervalo que
oscila entre la presión atmosférica y aproximadamente 3.450 kPa (500
psi (manométrica)) por encima de la presión atmosférica. Los
desorbentes apropiados son los separados fácilmente de los
componentes aromáticos de C_{8}, es decir, los que tienen un
intervalo de ebullición distinto tal que permita la destilación
fraccional.
Las adsorciones generalmente separan 95 a 98% en
peso del p-xileno, con lo cual la corriente que
vuelve al reactor de isomerización es predominantemente o- y
m-xileno. Aunque las olefinas fueron esencialmente
saturadas por completo a alcanos a partir de la corriente de
alimentación de la unidad de adsorción, la isomerización puede
producir algunas olefinas que son consecuentemente separadas en la
zona de hidrogenación junto con las olefinas en la corriente de
alimentación de relleno.
La isomerización de los refinados puede lograrse
a través de una cantidad cualquiera de catalizadores disponibles en
la actualidad. Por lo general, los catalizadores utilizados también
son zeolitas, pero tienen un componente de metal noble del Grupo
VIII. En lugar de una zeolita, el soporte puede ser una alúmina
ácida. Las condiciones para la isomerización incluyen temperaturas
dentro del intervalo de 343 - 538ºC (650 - 1.000ºF) y presiones de
aproximadamente 690 kPa (100 psi (manométrica)). El hidrógeno es
necesario para asegurar que el catalizador esté activo y se agrega,
por lo general, en el intervalo de una proporción de aproximadamente
6.0:1 mol de hidrógeno a hidrocarburo. La isomerización puede
llevarse a cabo en un reactor estándar de flujo descendente de paso
directo y lecho fijo.
Si bien la isomerización puede llevarse a cabo en
un reactor estándar de flujo descendente, la hidrogenación se
realiza en un reactor de columna de destilación. El catalizador
preferido es un compuesto catalizador "no ácido" que comprende
un componente de metal noble del Grupo VIII. El término "no
ácido" se utiliza para indicar que no se han realizado pasos
intencionales para ofrecer una función ácida tal como la inclusión
de sílice o un componente halógeno. Los catalizadores típicos
contienen entre aproximadamente 0,1 a 1,5% del metal. Las
condiciones dentro de la zona de hidrogenación se encuentran
preferentemente entre aproximadamente 240 y 690 kPa (35 y 100 psi
(manométrica)) sobre la presión atmosférica y entre aproximadamente
38 y 205ºC (100ºF a 400ºF) con una velocidad por espacios de una
hora de líquido equivalente (volumen de corriente de alimentación
por volumen de catalizador por hora) de entre 2,5 y 10. Como
ventaja, el reactor de columna de destilación se opera para separar
el C_{9}+ material más pesado de la corriente de alimentación
antes de suministrarse a la unidad de separación de adsorción
selectiva. Se agrega hidrógeno para mantener la proporción molar de
hidrógeno a olefina en el intervalo 1-10:1. Bajo
estas condiciones, la presión parcial del hidrógeno es inferior a
517 kPa (75 psi (absoluta)), más preferentemente, inferior a 345 kPa
(50 psi (absoluta)) y, generalmente, dentro del intervalo de 35 a
0,7 kPa (5 a 0,1 psi (absoluta)).
En términos generales, el material catalítico es
un componente de un sistema de destilación que funciona tanto como
catalizador como relleno de destilación, es decir, un relleno para
una columna de destilación que tiene función de destilación como así
también función catalítica.
El sistema de reacción puede describirse como
heterogéneo ya que el catalizador permanece como una entidad
separada.
Una estructura de catalizador preferida para las
presentes reacciones de hidrogenación o isomerización comprende
material tubular de malla abierta semi-rígido y
flexible, tal como malla metálica inoxidable, relleno con un
material catalítico en partículas en una de varias realizaciones
recientemente desarrolladas junto con el presente proceso.
En la Patente de los Estados Unidos de
Norteamérica Nº 5.266.546, se describe una estructura de catalizador
nueva desarrollada para su uso en hidrogenaciones. Brevemente, la
nueva estructura de catalizador es una estructura de destilación
catalítica que comprende material tubular de malla abierta
semi-rígido y flexible, tal como malla metálica de
acero inoxidable, relleno con un material catalítico en partículas,
teniendo dicho material tubular dos extremos y una longitud dentro
del intervalo que comprende entre alrededor de la mitad a dos veces
el diámetro de dicho material tubular, estando un primer extremo
sellado a lo largo de un primer eje para formar una primera junta y
estando un segundo extremo sellado a lo largo de un segundo eje para
formar una segunda junta en la cual el plano de la primera junta a
lo largo del eje de dicho material tubular y el plano de la segunda
junta a lo largo del eje de dicho material tubular se biseccionan
uno al otro en un ángulo de aproximadamente 15 a 90º.
La Patente de los Estados Unidos de Norteamérica
Nº 4.242.530 y la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica Nº
4.443.559 describen un catalizador soportado en una pluralidad de
compartimentos en un cinturón de tela o estructuras tubulares de
malla metálica, el cual se soporta en el reactor de columna de
destilación mediante alambre de acero inoxidable tejido de malla
abierta retorciéndose estos dos hasta formar una espiral. La Patente
de los Estados Unidos de Norteamérica Nº 5.348.710 describe otras
tantas estructuras apropiadas en la técnica anterior así como
también nuevas estructuras apropiadas para este proceso. Otras
estructuras de destilación catalítica útiles para este propósito se
describen en las Patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Nº
4.731.229 y 5.073.236.
El material catalizador en partículas puede ser
un polvo, trozos o fragmentos irregulares pequeños, perlas pequeñas
y otros similares. La forma particular del material catalítico en la
estructura no es crítica siempre y cuando se suministre un área de
superficie suficiente para permitir una velocidad de reacción
razonable. La mejor forma de determinar el tamaño de las partículas
de catalizador es por cada material catalítico (ya que la porosidad
o el área de superficie interna disponible variarán para cada
material diferente y, desde luego, afectarán la actividad del
material catalítico).
Para las presentes hidrogenaciones, las
estructuras de catalizador preferidas para el relleno son las que
utilizan la estructura más abierta de platos permeables o tela
metálica de tamiz.
La hidrogenación es la reacción del hidrógeno con
un enlace múltiple de carbono-carbono para
"saturar" el compuesto. Esta reacción se conoce desde hace
tiempo y, por lo general, se lleva a cabo en presiones
súper-atmosféricas y temperaturas moderadas
utilizando un gran exceso de hidrógeno sobre un catalizador
metálico. Entre los metales conocidos para catalizar la reacción de
hidrogenación se encuentran el platino, el renio, el cobalto, el
molibdeno, el níquel, el tungsteno y el paladio. Por lo general, las
formas comerciales de catalizadores utilizan óxidos soportados de
estos metales. El óxido es reducido a la forma activa ya sea antes
del uso con un agente de reducción o durante el uso por el hidrógeno
en la corriente de alimentación. Estos metales también catalizan
otras reacciones, más notablemente deshidrogenación a temperaturas
elevadas. Además pueden fomentar la reacción de compuestos
oleofínicos con ellos mismos u otras olefinas para producir dímeros
o oligómeros a medida que se incrementa el tiempo de residencia.
La hidrogenación selectiva de compuestos de
hidrocarburos ya se conoce desde hace tiempo. Peterson et al.
en "The Selective Hydrogenation of Pyrolysis Gasoline",
presentado a la División de Petróleo de la Sociedad Química
Norteamericana en septiembre de 1962, se refiere a la hidrogenación
selectiva de C_{4} y diolefinas mayores. Boitiaux et al. en
"Newest Hydrogenation Catalyst", Hydrocarbon Processing,
marzo de 1985, presenta una perspectiva general y no habilitante de
diversos usos de catalizadores de hidrogenación, incluyendo
hidrogenación selectiva de una corriente rica en propileno y otros
cortes. Las hidrogenaciones de fase líquida convencionales según se
practican en la actualidad requieren presiones parciales de
hidrógeno elevadas, por lo general, por encima de 1.380 kPa (200
psi) y, más frecuentemente, dentro de un intervalo de hasta 2.760
kPa (400 psi) o más. En una hidrogenación de fase líquida, la
presión parcial del hidrógeno es esencialmente la presión del
sistema.
El catalizador de hidrogenación preferido es un
catalizador de paladio soportado sobre alúmina que tiene un
contenido de paladio de aproximadamente 0,5% en peso. El
catalizador de hidrogenación generalmente se proporciona en forma de
esferas pequeñas o extrudados de entre 0,8 a 6,35 mm (1/32 a 1/4
pulgadas de diámetro). Una estructura de catalizador preferida para
la presente reacción de hidrogenación comprende un material tubular
de malla abierta semi-rígido y flexible, tal como
malla metálica inoxidable, relleno con un material catalítico en
partículas en una de varias realizaciones recientemente
desarrolladas junto con el presente proceso. Más en particular, se
prefiere la estructura descrita en la Patente de los Estados Unidos
de Norteamérica Nº 5.431.890 para la estructura de catalizador
de
hidrogenación. En dicha patente se describe una estructura de destilación catalítica en forma de bala realizada colocando estructuras en forma de tubo continuas o de enlaces múltiples sobre un tamiz de malla metálica, tal como un alambre separador de partículas sólidas, dispuesta en ángulo con respecto al eje longitudinal de la bala, de modo tal que, cuando el tamiz de malla metálica se enrolla, la estructura enrollada ofrece una estructura de destilación catalítica nueva y mejorada. El tubo comprende un elemento tubular de malla abierta semi-rígido y flexible relleno con un material catalítico en partículas, teniendo la estructura en forma de tubo una sujeción cada 25 a 305 mm (1-12 pulgadas) de longitud para formar un enlace múltiple.
hidrogenación. En dicha patente se describe una estructura de destilación catalítica en forma de bala realizada colocando estructuras en forma de tubo continuas o de enlaces múltiples sobre un tamiz de malla metálica, tal como un alambre separador de partículas sólidas, dispuesta en ángulo con respecto al eje longitudinal de la bala, de modo tal que, cuando el tamiz de malla metálica se enrolla, la estructura enrollada ofrece una estructura de destilación catalítica nueva y mejorada. El tubo comprende un elemento tubular de malla abierta semi-rígido y flexible relleno con un material catalítico en partículas, teniendo la estructura en forma de tubo una sujeción cada 25 a 305 mm (1-12 pulgadas) de longitud para formar un enlace múltiple.
La corriente de hidrógeno a una presión parcial
de hidrógeno aplicada de, por lo menos, entre aproximadamente 0,7
kPa (0,1 psi(absoluta)) y menos de 48 kPa (70 psi
(absoluta)), preferentemente menos de 345 kPa (50 psi (absoluta)),
se suministra de manera conveniente a la columna de destilación de
la reacción junto con los demás reaccionantes. Dentro de las
presiones parciales de hidrógeno, según se define, no se utiliza más
hidrógeno del necesario para hidrogenar los compuestos altamente
insaturados (olefinas y/o dienos), ya que el excedente de hidrógeno
generalmente se ventea. Ésta, preferentemente, es una presión
parcial de hidrógeno dentro del intervalo que oscila entre
aproximadamente 0,7 y 69 kPa (0,1 a 10 psi(absoluta)) e
incluso más preferentemente no mayor que 48 kPa (7
psi(absoluta)). Se han obtenido resultados óptimos dentro del
intervalo que oscila entre 3,45 y 34,5 kPa (0,5 y5 psi
(manométrica)) de presión parcial de hidrógeno. Las velocidades del
hidrógeno hacia el reactor de columna de destilación se mantienen,
preferentemente, entre 0,14 y 1,13 m^{3}/h.
En el dibujo se han omitido artículos
convencionales como, por ejemplo, intercambiadores de calor,
condensadores, válvulas y otros similares, aunque los expertos en la
técnica y las personas familiarizadas con los principios de
ingeniería podrán fácilmente reconocer la colocación de dichos
artículos.
Haciendo ahora referencia a la figura, es posible
ver el esquema del proceso con mayor claridad. La zona de
hidrotratamiento 12 contiene el catalizador hidrotratante no ácido
en forma de una estructura de destilación catalítica. La corriente
de alimentación de compuestos aromáticos mixta se introduce por la
línea 1 y parte de ésta ingresa a la zona 12. El hidrógeno se
suministra debajo de la zona de hidrotratamiento 12 por la línea de
flujo 2. El C_{9} y el material más pesado se extraen como fondos
a través de la línea 3. La corriente de alimentación se lleva a
ebullición dentro de la zona hidrotratante en donde prácticamente
todas las olefinas contenidas en la corriente de alimentación o
producidas en el reactor de isomerización 11 son saturadas. Los
catalizadores en la zona de hidrogenación se preparan como
estructuras de destilación.
Todos los C_{8} y los productos más ligeros se
extraen como productos de cabeza 6, de los cuales se pueden separar
el hidrógeno y cualquier C_{7} más ligero (no se muestra en la
figura), reciclándose el hidrógeno para volver al reactor. La
corriente de compuestos aromáticos mixta ahora hidrotratada se
suministra luego a través de la línea 8 ó 8' en las unidades de
adsorción selectivas 20 ó 20' en donde se pone en contacto con un
tamiz molecular 13 ó 13' y los refinados agotados de
p-xileno se separan mediante la línea 5 o 5', de
donde se pueden recuperar o reciclar y devolver al reactor de
isomerización para producir más p-xileno.
La sección de adsorción comprende dos unidades de
adsorción 20 y 20', las cuales se utilizan en forma paralela de modo
tal que una unidad pueda estar en el modo desorción mientras que la
otra está en el modo adsorción. El disolvente de desorción, por
ejemplo tolueno, se pasa al reactor fuera de línea mediante la línea
7 ó 7' para desorber el p-xileno, que se recupera
mediante la línea 4 ó 4'.
El reactor de isomerización se hace funcionar
como una unidad separada y convencional de paso directo de lecho
fijo 30. El catalizador puede estar en un lecho fluidizado, tubos o
incluso en el relleno de destilación, el cual ofrece una buena
estructura de flujo, que es fácil de manejar y cargar dentro de un
reactor de lecho fluidizado. Los refinados de la sección de
adsorción pasan a la unidad 30 a través de la línea 9. El hidrógeno
para la activación del catalizador se agrega de manera conveniente
mediante la línea 2' en la corriente de alimentación del reactor. El
isomerato de la unidad 30 puede pasarse nuevamente a la columna 10
por medio de la línea 14 o a la sección de adsorción a través de la
línea 15.
Una corriente de alimentación de concentrado de
xileno, contaminada con olefinas, se trató en una columna de
destilación catalítica que contiene 450 gramos de un catalizador de
hidrogenación de Pd soportado sobre alúmina depositado en
compartimentos sobre una fibra de vidrio envuelto en una estructura
con forma de bala con alambre separador de partículas sólidas y
dispuesto a lo largo de una columna de 6 m y 2,54 cm de diámetro (20
pies y 1''). El concentrado de xileno se suministró en el punto
medio de la columna a 0,9 Kg (2 libras) por hora. El hidrógeno se
suministró en el fondo de la columna de 0,01 a 0,02 m^{3}/h en el
ciclo. En un ciclo de 207 horas, la presión se varió de 345 a 690
kPa (50 - 100 psi (manométrica)), las temperaturas de los fondos
varió de 265 a 277ºC (510 - 530ºF), la zona catalítica, de 227 a
243ºC (440 - 470ºF) y los productos de cabeza estaban a 227ºC
(440ºF). La partición de la destilación fue 50% producto de cabeza,
50% fondos y el reflujo osciló entre 5-10 a 1.
En la Tabla, se muestra el funcionamiento de la
columna haciendo referencia al número de corriente en la figura.
Las olefinas en los productos de cabeza están sustancialmente
reducidas.
Claims (13)
1. Un proceso para la producción y recuperación
de para-xileno que comprende las etapas de:
(a) suministrar hidrógeno y una corriente de
compuestos aromáticos mixta que contiene para, meta y
orto-xilenos y olefinas a un reactor de columna de
destilación que tiene una zona de destilación de reacción que
contiene un catalizador hidrotratante no ácido en forma de
estructura de destilación catalítica;
(b) simultáneamente en dicha primera zona de
destilación de reacción
- (i)
- poner en contacto la corriente de compuestos aromáticos mixta con el hidrógeno en presencia del catalizador hidrotratante no ácido para hidrogenar de forma selectiva prácticamente todas las olefinas contenidas en dicha corriente, y
- (ii)
- separar el C_{8} y los materiales más ligeros en ebullición del C_{9} y los materiales más pesados;
(c) suministrar el C_{8} y los materiales más
ligeros a una unidad de adsorción selectiva en la cual el
para-xileno se separa del C_{8} y los materiales
más ligeros restantes.
2. El proceso según la reivindicación 1, que
comprende:
(d) suministrar un material agotado en
para-xileno de la unidad de adsorción selectiva a
una unidad de isomerización en la cual se produce
para-xileno adicional; y
(e) suministrar el efluente de dicha unidad de
isomerización a dicha unidad de adsorción selectiva.
3. El proceso según la reivindicación 2, en el
cual una porción del efluente de dicha isomerización se suministra a
dicho reactor de columna de destilación antes de suministrarlo a la
unidad de adsorción selectiva.
4. El proceso según la reivindicación 1, en el
cual dicho catalizador hidrotratante no ácido comprende un metal del
Grupo VIII soportado sobre una base de alúmina.
5. El proceso según la reivindicación 1, en el
cual dicha unidad de adsorción selectiva contiene un adsorbente
seleccionado del grupo de zeolita estructurada tipo X y tipo Y.
6. El proceso según la reivindicación 2, en el
cual se agrega hidrógeno a dicha unidad de isomerización.
7. El proceso según la reivindicación 2, en el
cual dicho catalizador hidrotratante no ácido comprende un metal del
Grupo VIII soportado en una base de alúmina.
8. El proceso según la reivindicación 7, en el
cual dicho catalizador de isomerización comprende un metal del Grupo
VIII que contiene zeolita.
9. El proceso según la reivindicación 8, en el
cual dicha unidad de adsorción selectiva contiene un adsorbente
seleccionado del grupo de zeolita estructurada tipo X y tipo Y.
10. El proceso según la reivindicación 1, en el
cual dicha corriente de compuestos aromáticos contiene 50,0%
m-xileno, 20,0% p-xileno, 20.0%
o-xileno y 10,0% etilbenceno.
11. El proceso según la reivindicación 1, en el
cual dicha corriente aromática contiene menos de 1,0 ppm en peso de
olefinas.
12. El proceso según la reivindicación 2, en el
cual dicha unidad de isomerización contiene una unidad de lecho fijo
y paso directo.
13. Un aparato para la producción y recuperación
de para-xileno que comprende:
- (a)
- una columna de reacción de destilación;
- (b)
- tuberías para suministrar hidrógeno a dicha columna;
- (c)
- tuberías para suministrar a dicha columna de reacción de destilación una corriente de compuestos aromáticos mixta que contiene C_{8} y material en ebullición más ligero y C_{9} y material en ebullición más pesado que comprende para, meta y orto-xilenos, y olefinas;
- (d)
- una zona de destilación de reacción en dicha columna que contiene un catalizador hidrotratante no ácido en forma de estructura de destilación catalítica;
- (e)
- tuberías para suministrar un C_{8} y material más ligero de dicha columna de destilación de reacción a una unidad de adsorción selectiva;
- (f)
- una unidad de adsorción selectiva para separar para-xileno del C_{8} y material más ligero restantes;
- (g)
- tuberías para suministrar una corriente agotada en p-xileno de dicha unidad de adsorción selectiva a un reactor de isomerización de lecho fijo; y
- (h)
- un reactor de isomerización de lecho fijo que contiene un catalizador de isomerización aromático.
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